传感器的测量及转换电路.doc

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传感器的测量及转换电路
传感器测量及处理方式如下：
1．将设定好的数值放入单片机
2．电容位移传感器收集信号。
3．收集的信号通过放大器放大后达到0—5v。
4．从ADC0809的IN0—IN7的任意一条通道输入，转换成数字信号。
5．经A/D转换器输入单片机，进行分析与处理。
6．与设定好的数值进行比较，并输出差值。
7．经D/A转换器转换后输出信号。
8．输出信号经放大器放大后输入电动机。
9．电动机作用被测对象并调整其位移。

所选用的A/D转换器：
ADC0809是一种CMOS单片型逐次比较式8路模拟输入、8位数字量输出的A/D转换器。在多点巡回检测和过程控制、运动控制中应用十分广泛。
ADC0809芯片有28条引脚，采用双列直插式封装。下面说明各引脚功能
　　IN0～IN7：8路模拟量输入端。
　　2-1～2-8：8位数字量输出端。
　　ADDA、ADDB、ADDC：3位地址输入线，用于选通8路模拟输入中的一路。
　　ALE：地址锁存允许信号，输入，高电平有效。
　　START： A/D转换启动信号，输入，高电平有效。
　　EOC： A/D转换结束信号输出，当A/D转换结束时，此端输出一个高电平（转换期间一直为低电平）。
　　OE：数据输出允许信号，输入，高电平有效。当A/D转换结束时，此端输入一个高电平，才能打开输出三态门，输出数字量。
　　CLK：时钟脉冲输入端。要求时钟频率不高于640KHZ。
　　REF（+）、REF（-）：基准电压。
　　VCC：电源，单一＋5V。
　　GND：地。
单片机与ADC0809以及显示器接口电路图

电路说明：
主要由AD 转换器AD0809，频率发生器SUN7474，单片机AT89S51
及显示用数码管组成。
AD0809 的启动方式为脉冲启动方式启动信号START 启动后开始转换，EOC 信号在START 的下降沿10us 后才变为无效的低电平。这要求查询程序待EOC 无效后再开始查询，转换完成后，EOC 输出高电平，再由OE 变为高电平来输出转换数据。我们在设计程序时可以利用EOC信号来通知单片机 （查询法或中断法）读入已转换的数据，也可以在启动AD0809 后经适当的延时再读入已转换的数据。AT89S51 的输出频为晶振频的1/6 （2MHZ），AT89S1 与SUN7474 连接经与7474 的ST脚提供 AD0809的工作时钟。AD0809的工作频范围为 10KHZ-1280KHZ,当频率范围为500KHZ 时，其转换速度为128us。
AD0809 的数据输出公式为：Dout=Vin*255/5=Vin*51,其中Vin 为输入模拟电压，Vout
为输出数据。
当输入电压为5V 时，读得的数据为255 再乘以2，得510。我们用510*98%得499,再
将百位数码管的小数点点亮，显示为4.99 v，显示值与输入值基本吻 。

当单片机执行OUT指令时，只要端口地址范围在300H—307H之内，或非门2输出高电平脉冲，加在START和ALE脚上，就会启动A/D转换，同时将A .B.C进行编码，以选择指定通道进行转换。

基于 51 单片机控制的以太网通讯实现
RTL8019AS以太网控制器
主要性能
（1）符号Ethernet II与IEEE802.3（10Base5、10Base2、10BaseT）标准；
（2）全双工，收发可同时达到10Mbps的速率；
（3）内置16KB的SRAM，用于收发缓冲，降低对主处理器的速度要求；
（4）支持8/16位数据总线，8个中断申请线以及16个I/O 基地址选择；
（5）支持UTP、AUI、BNC自动检测，还支持对10BaseT 拓扑结构的自动极性修正；
（6）允许4个诊断LED引脚可编程输出；
（7）100脚的 PQFP封装，缩小了PCB尺寸。

接口电路设计

下面介绍51系列单片机与RTL8019AS的接口电路，实现的网络接口采用UTP（无屏蔽双绞线）RJ-45接口。
下图给出了89C52单片机控制 RTL8019AS实现以太网通讯的接口电路框图。用到的主要芯片有80C52、RTL8019AS、93C46（64×16bit的EEPROM）、74HC573（8位锁存）、62256（32K字节的RAM）。

SA19～SA10 接地
SA9～SA8 接单片机P2口的P2.7，即地址总线ADDR15
SA7～SA5 接地
SA4～SA0 对应为地址总线的ADDR0～ADDR4
通过ADDR15、I/OW、I/OR来划分RTL8019AS 和62256的地址空间。ADDR15接62256 的CE脚，低电平时选择62256；高电平时选择RTL8019AS的地址空间80C52单片机的地址为16位，按图2的电路框图连接RTL8019AS的地址空间。

所选用的D/A转换器
DAC0832
DAC0832是8分辨率的D/A转换集成芯片。与微处理器完全兼容。这个DA芯片以其价格低廉、接口简单、转换控制容易等优点，在单片机应用系统中得到广泛的应用。D/A转换器由8位输入锁存器、8位DAC寄存器、8位D/A转换电路及转换控制电路构成。

主要参数：
* 分辨率为8位；
* 电流稳定时间1us；
* 可单缓冲、双缓冲或直接数字输入；
* 只需在满量程下调整其线性度；
* 单一电源供电（+5V～+15V）；
* 低功耗，20mW。

DAC0832的逻辑框图和引脚排列：

* D0～D7：8位数据输入线，TTL电平，有效时间应大于90ns(否则锁存器的数据会出错)；
* ILE：数据锁存允许控制信号输入线，高电平有效；
* CS：片选信号输入线（选通数据锁存器），低电平有效；
* WR1：数据锁存器写选通输入线，负脉冲（脉宽应大于500ns）有效。由ILE、CS、WR1的逻辑组合产生LE1，当LE1为高电平时，数据锁存器状态随输入数据线变换，LE1的负跳变时将输入数据锁存；
* XFER：数据传输控制信号输入线，低电平有效，负脉冲（脉宽应大于500ns）有效；
* WR2：DAC寄存器选通输入线，负脉冲（脉宽应大于500ns）有效。由WR2、XFER的逻辑组合产生LE2，当LE2为高电平时，DAC寄存器的输出随寄存器的输入而变化，LE2的负跳变时将数据锁存器的内容打入DAC寄存器并开始D/A转换。
* IOUT1：电流输出端1，其值随DAC寄存器的内容线性变化；
* IOUT2：电流输出端2，其值与IOUT1值之和为一常数；
* Rfb：反馈信号输入线，改变Rfb端外接电阻值可调整转换满量程精度；
* Vcc：电源输入端，Vcc的范围为+5V～+15V；
* VREF：基准电压输入线，VREF的范围为-10V～+10V；
* AGND：模拟信号地
* DGND：数字信号地

单片机与DAC0832的连接

8位输入寄存器”受(CS)’ 和(WR1)’ 端控制，而且由译码 器输出端FEH送来（也可由P2口的某一条口线来控制）。因 此，单片机执行如下两条指令就可在(WR1)’ 和(CS)’ 上产生低 电平信号，使DAC0832接收AT89S51送来的数字量

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